CN201037720Y - 电能驱动的多床切换式吸附发生器 - Google Patents

电能驱动的多床切换式吸附发生器 Download PDF

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张爱民
郭庆松
刘春伟
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Abstract

本实用新型提供一种电能驱动的多床切换式吸附发生器，其中包括：由多个内设肋片且内充吸附质的吸附器壳体、连通在壳体上的吸附管和脱附管和安装在各吸附器底面的电热部件、吸附器之间的半导体制冷组件、各吸附器顶面的半导体制冷组件及散热部件所组成。采用电能加热、冷却，加快了转换速度，增强了制冷过程的可控性；各吸附器通过分别加热、冷却、交替工作，可实现连续制冷。

Description

电能驱动的多床切换式吸附发生器
技术领域 本实用新型涉及吸附式制冷所用的吸附发生器，特别是涉及一种用于电能驱动的吸附式冰箱或空调制冷的吸附发生器。
技术背景 现有技术中，吸附式制冷大多是利用太阳能、工业余热或车船尾气等低品质热源，驱动吸附发生器进行吸附和脱附过程，达到制冷的目的。由于采集低品质热能需要较大的吸热面积和大量的吸附质，吸附式发生器(简称吸附器)的转换也完全依赖外部热源，故由此形成的吸附器在民品特别是小型制冷产品的应用中还存在下述缺欠：1、体积过大，转换周期过长，相对制冷量较小；2、吸附过程不稳定，无法用于连续制冷的场合；3、制冷状态难以控制；4、结构复杂，加工难度大，制作成本偏高；5、工艺性较差，难以形成工业化生产等等。为了提高吸附式制冷的实用性，中国专利89211715.X《热电吸附式制冷装置》公开了一种用电能和半导体制冷器件驱动的吸附式制冷装置。虽在制冷的连续性、可控性的理论上提出了新的方案，但在实际应用中存在下述缺欠：1、半导体制冷器件是冷、热端同时工作的，冷量和热量的电能消耗各为50％，如果仅用某一端制冷或加热时，电热转换效率都相对较低，特别是用半导体器件加热时，器件的数量少，加热量不足，需要较长的时间和较大的电能消耗；器件数量多，将增加制造成本和能耗。2、半导体制冷器件安装在吸附器的顶部，加热时的热传导方向与自然传导方向相反，效率低，能耗大。3、吸附器中的吸附质无加热、冷却通道，仅靠吸附质传热，效率低，转换周期长。综上所述，现有吸附器还存在较多缺欠，还不能广泛用于民品、特别是小型制冷产品的生产，亟待研发一种体积小、可控性强、制冷性能好的高效率吸附发生器。
发明目的 本实用新型所述的电能驱动的多床切换式吸附发生器研发的目的，是提供一种电能驱动的、由多个吸附床组成的、可交替工作的多床切换式吸附器，用以缩短转换周期，提高制冷过程的可控性，并通过多床的交替工作实现连续制冷，使吸附式制冷可用于民品特别是小型制冷产品的生产。
附图说明 图1是电能驱动的多床切换卧式吸附器的结构示意图
图2是电能驱动的多床切换立式吸附器的结构示意图
图3是采用电能驱动的多床切换卧式吸附器的冰箱结构示意图
图4是采用电能驱动的多床切换立式吸附器的冰箱结构示意图
图中：1—吸附器壳体；2—肋片；3—吸附质；4—端盖5—电热部件；6—半导体制冷组件；7—散热部件；8—吸附管；9—脱附管；10—热管；11—吸附式冰箱；12—吸附器
技术方案 本实用新型所述的电能驱动的多床切换式吸附器的技术方案，主要包括：由上吸附器、下吸附器或多个吸附器壳体1，内设导热肋片2的吸附器壳体腔内充满吸附质3，装配且密封在吸附器壳体端面两侧的主体端盖4构成吸附器的主体；由安装或贴合在吸附器底面的电热部件5、安装在吸附器上顶面的半导体制冷组件6、安装在半导体制冷组件6上的散热部件7和安装或贴合在各吸附器之间的半导体制冷组件6构成吸附器的加热、冷却装置；由连通在吸附器主体的吸附管8和脱附管9构成的制冷系统的连接装置。上述装置组成电能驱动的多床切换式吸附器。
为使吸附器内的导热肋片2有更好的热传导性能，可在肋片中设置空腔，灌注导热工质，使肋片成为具有高导热性能的热管结构10。
通过在吸附器上、下端及各吸附器间，设置独立的、与热传导方向一致的加热、冷却装置及在吸附器腔内设置的导热肋片，可加快吸附器内部的传导效率，各吸附器分别加热、冷却、交替工作和连续制冷。
有益效果本实用新型所述的电能驱动的多床切换式吸附器具有下述效果：
1、各吸附器分别加热、冷却、交替工作和连续制冷；
2、采用电能加热、冷却，加快了转换速度，增强了制冷过程的可控性；
3、减小了发生器的体积和重量，有利于扩大吸附式制冷的应用范围；
4、发生器的主体和配件工艺性好，成本低，适于工业化生产；
5、可实现无氟、无声制冷，适于冰箱、空调等民用产品的生产。
实施例1 本实用新型所述的实施例1是电能驱动的多床切换卧式吸附器(如图1所示)，下面结合图3做本使用新型的详细说明：
本实用新型所述的电能驱动的多床切换式吸附器的技术方案是这样实现的：在使用中吸附器的主体水平安装在制冷装置的背面，吸附器内的平行肋片垂直向下。带有电热部件的一端向下，带有冷却、散热部件的一端向上。各吸附器的吸附管与箱体内的蒸发部件连接；各脱附管与箱体背面的散热器连接。
当箱体温度高于设定温度时，上吸附器顶部的半导体制冷组件的下端致冷，上下吸附器间的半导体制冷组件上端致冷，下端为致热，使上吸附器处于吸附制冷状态；下吸附器底面的电热部件给下吸附器主体加热，使下吸附器处于蒸发脱附状态；下吸附器内的吸附质通过平行肋片迅速升温，使吸附质中的制冷剂吸热后沿肋片向上蒸发，并通过连接在吸附器上端的脱附管进入散热器降温冷凝，冷凝形成的液体进入储液管和蒸发器，等待蒸发、吸附；当上吸附器完成吸附过程、但依然达不到设定温度时，控制电路通过对吸附器顶面和吸附器之间半导体制冷组件的极性转换及停止加热，改变半导体制冷组件的冷、热面，使上吸附器进入加热脱附状态：上吸附器在两端半导体制冷组件热面的作用下升温，使吸附质中的制冷剂吸热后沿肋片向上蒸发，并通过连接在吸附器上端的脱附管进入散热器降温冷凝，冷凝形成的液体进入储液管和蒸发器，等待蒸发、吸附。上吸附器停止加热后再次进入冷却吸附状态，如此循环不已，达到连续制冷的目的。
实施例2 本实用新型所述的实施例2是电能驱动的多床切换立式吸附器(如图2所示)，下面结合图4做本使用新型的详细说明：
在实际应用中，吸附器的主体垂直安装在制冷装置的背面，带有电热部件的一端向下，带有冷却、散热部件的一端向上。各吸附器的吸附管与箱体内的蒸发部件连接；各脱附管与箱体背面的散热器连接。吸附器的结构和工作原理除立式吸附器内的导热肋片为放射状外，与卧式吸附器相同。

Claims (6)

1.本实用新型提供一种电能驱动的多床切换式吸附发生器，主要包括：
1)由多个吸附发生器壳体，内设垂直、平行或放射状肋片的吸附器壳体腔内充满吸附质，装配且密封在发生器壳体两侧的壳体端盖、连通在吸附器主体或端盖上的吸附管和脱附管组成的多床吸附发生器主体；
2)由安装或贴合在各吸附器底面的电热部件、安装在各吸附器之间的半导体制冷组件、安装在各吸附器顶面的半导体制冷组件及安装在半导体制冷组件上的散热部件组成的吸附发生器加热、冷却装置；
3)由多个吸附发生器组成的电能驱动的多床切换式吸附发生器。
2.如权利要求1所述的电能驱动的多床切换式吸附发生器，其特征在于：安装在吸附器上顶面的制冷器件为半导体制冷组件，安装在制冷器件上的散热部件可在肋片散热器上安装风机。
3.如权利要求1所述的电能驱动的多床切换式吸附发生器，其特征在于：各吸附器之间由半导体制冷组件的冷、热端面贴合连接。
4.如权利要求1所述的电能驱动的多床切换式吸附发生器，其特征在于：吸附器壳体内的垂直、平行或放射状导热肋片中，可设置空腔，灌注导热工质，使肋片成为具有高导热性能的热管结构。
5.如权利要求1所述的电能驱动的多床切换式吸附发生器，其特征在于：充满吸附器壳体和肋片间的吸附质，可采用金属网包装后装入壳体，也可直接装入。
6.如权利要求1所述的电能驱动的多床切换式吸附发生器，其特征在于：吸附器壳体和端盖的外表面可带有保温层或散热肋片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106669356A (zh) * 2017-02-04 2017-05-17 深圳市三环再生科技有限公司 一种硅胶再生吸附塔及其方法
CN110455011A (zh) * 2019-07-25 2019-11-15 清华大学 基于半导体制冷的吸附式压缩机及其驱动的低温制冷机

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Patentee before: Hebei Jingying Weiye Kemao Co., Ltd.

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